कंप्यूटर प्रोसेसर क्या है?

हम रोजाना कंप्यूटर का इस्तेमाल करते है तो आपने कभी सोचा है की आखिर कैसे कंप्यूटर हमारे दिए गये निर्देशो के अनुसार कार्य करता है तो आज हम जान...

हम रोजाना कंप्यूटर का इस्तेमाल करते है तो आपने कभी सोचा है की आखिर कैसे कंप्यूटर हमारे दिए गये निर्देशो के अनुसार कार्य करता है तो आज हम जानेंगे कंप्यूटर प्रोसेसर क्या है ? और ये कैसे काम करता है। कंप्यूटर एक मशीन है जो डेटा को इनपुट के रूप में स्वीकार कर, उस डाटा को प्रोसेस करता है तथा उचित परिणाम आउटपुट के रूप में हमे प्रदान करता है। यह जटिल कार्यों को पूरा करने के लिए डेटा को संग्रहीत (Store) भी करता है और ये गणनाएं सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (CPU) के द्वारा होता है जिसे माइक्रोप्रोसेसर (Microprocessor) के रूप में भी जाना जाता है जो कि कंप्यूटर सिस्टम का दिमाग कहलाता है। माइक्रोप्रोसेसर डेटा और निर्देशों के रूप में कीबोर्ड या माउस जैसे इनपुट डिवाइस से इनपुट स्वीकार करता है। यह निर्देशों का उपयोग कर डेटा को प्रोसेस करता है और प्राप्त परिणाम मतलब डाटा को आउटपुट डिवाइस जैसे मॉनिटर या प्रिंटर पे भेजता है। एक कंप्यूटर की प्रोसेसिंग यूनिट सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू) है। प्रोसेसर CPU बॉक्स (Cabinet) के अंदर मौजूद होता है और कंप्यूटर की सभी गणना करता है। क्या आप जानते हैं कि आपका मस्तिष्क आपके लिए क्या करता है? यह चीजों को याद करता है और निर्णय लेता है यह गणना और कई अन्य चीजें भी करता है। प्रोसेसर कंप्यूटर के मस्तिष्क के रूप में जाना जाता है और कंप्यूटर के सभी कार्य इसी के द्वारा होती है। इश तरह आप कंप्यूटर प्रोसेसर क्या है ? जान चुके है।

कंप्यूटर प्रोसेसर क्या है ? (What is processor or CPU)

कंप्यूटर प्रोसेसर एक माइक्रोचिप होता है जो कंप्यूटर के मदरबोर्ड (Motherboard) में लगी होती है और कंप्यूटर से जुरे सभी कंपोनेंट्स को नियंत्रित करता है। यह डाटा इनपुट के रूप में लेता है और उसे हज़ारो-लाखों गुना तेज़ी से प्रोसेस कर हमे परिणाम आउटपुट के रूप में आउटपुट डिवाइसेस की सहायता से देता है। प्रोसेसर एक मल्टी प्रोग्रामेबल लॉजिकल डिवाइस है। प्रोसेसर को डेटा की प्रोसेसिंग के लिए जानकारी की आवश्यकता होती है। और यह इस जानकारी को मेमोरी जैसे RAM से प्राप्त करता है। मेमोरी से डाटा को प्राप्त करने की  प्रक्रिया में लगने वाले समय को कम करने के लिए हम कैश (Cache) मेमोरी का इश्तेमाल करते है। नवीनतम माइक्रोप्रोसेसर को Level 1 (L1) कैश के रूप में जाना जाता है। माइक्रोप्रोसेसर कैश में आवश्यक जानकारी संग्रहीत रखता है। माइक्रोप्रोसेसर पहली बार उस सूचना की जांच कैश मेमोरी में करता है अगर माइक्रोप्रोसेसर कैश में आवश्यक जानकारी पाता है। तो इसे कैश हिट (Cache Hit) के रूप में जाना जाता है और अगर माइक्रोप्रोसेसर आवश्यक जानकारी नहीं खोजता पाता है, तो इसे कैश मिस (Cache Miss) के रूप में जाना जाता है और प्रोसेसर RAM में दी गई जानकारी के लिए खोज करता है। कंप्यूटर प्रोसेसर की पहचान विभिन्न पहलुओं पर आधारित हैं, जैसे कि Clock Speed, FSB, और L2 Cache. प्रोसेसर कितना तेज़ी से काम करता है इसको मापने के लिए Gigahertz का इस्तेमाल होता है। प्रोसेसर में जितना ज्यादा Gigahertz का प्रोसेसर होगा उसकी प्रोसेसिंग स्पीड उतनी ही तेज होगी।

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  क्लॉक स्पीड (Clock Speed): प्रोसेसर की गति विभिन्न कारकों पर निर्भर करती है जैसे कि Bandwidth और Clock Speed इत्यादि। क्लॉक स्पीड उस गति को व्यक्त करता है जिस पर माइक्रोप्रोसेसर एक निर्देश को संभालता है। माइक्रोप्रोसेसर की Clock Speed 66 MHZसे 3.8 GHZ तक रहती है।

  
  


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  FSB (Front Side Bus): FSB सिस्टम मेमोरी में सीपीयू की गति को दर्शाता है यह उस गति को मापता है जिस पर CPU, RAM के साथ संचार करता है। FSB की गति 66 से 1333 MHz तक होती है।

  
  


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  L2 कैश (L2 Cache): अधिकांश प्रोसेसर के पास Level 2 कैश मेमोरी होती है ये Level 1 कैश की तरह की काम करती है  256 KB से 8 MB तक इसकी संग्रहण करने की क्षमता होती है।

  
  

प्रोसेसर में कोर क्‍या होता है? (What is Core in Processor)

मुख्यतः कोर (Core) सीपीयू की मूल गणना इकाई है, Intel  प्रोसेसर्स हाइपरथ्रेडिंग (Hyper Threading) का समर्थन करते है। सरल शब्दों में, इंटेल द्वारा विकसित प्रोसेसर्स हाइपरथ्रेडिंग का इश्तेमाल करते है हाइपरथ्रेडिंग तकनीक द्वारा एक प्रोसेसर दो लॉजिकल विभिन्न प्रोसेसर के रूप में कार्य करता है। उदाहरण के लिए, आप वर्ड प्रोसेसिंग (Word Processing) एप्लिकेशन में एक स्पेल (Spell) चेक कर सकते हैं और एक ही समय में एंटिवायरस द्वारा सिस्टम स्कैन भी कर सकते है। तो आप समझ ही गये होंगे की सिंगल कोर, डुअल-कोर, क्वाड-कोर, ऑक्टा-कोर क्‍या हैं ? इनका सीधा का मतलब है की एक प्रोसेसर ड्यूल कोर तो 2 लॉजिकल प्रोसेसर की तरह काम करेगा, क्वार्ड, कोर 4 लॉजिकल प्रोसेसर की तरह, ऑक्टा-कोर 8 लॉजिकल प्रोसेसर की तरह काम करेगा। ज्यादा कोर मतलब गज़ब की प्रोसेसिंग स्पीड, ज्यादा तेज गेमिंग, फुल स्पीड मल्टि-टास्किंग, फ़ास्ट विडियो एडिटिंग रेंडरिंग स्पीड, फुल एचडी विडियो प्लेबैक करने की क्षमता इत्यादि। अब तो आप जान ही गये होंगे कंप्यूटर प्रोसेसर क्या है ? और ये कैसे काम करता है अब इसके प्रकार के बारे में जानते है।

प्रोसेसर के प्रकार कितने है? (Types of Processor)

1993 में Intel Pentium माइक्रोप्रोसेसर के लौंच ने कंप्यूटर सिस्टम को एक साथ दो कार्यो करने के सक्षम बनाया जिनके द्वारा ऐसे कार्यो को निष्पादित करने की क्षमता जिसमें अधिक प्रोसेसिंग की आवश्यकता थी। इंटेल तब धीरे-धीरे विभिन्न प्रयोजनों (Purposes) के लिए Pentium 2, Celeron, Pentium 3 और Pentium 4, Dual Core, Core2 Duo, Core2 Quad, Core i3, Core i5 और Core i7 प्रोसेसर विकसित करता चला गया। अब आप कंप्यूटर प्रोसेसर क्या है ? और ये कितने प्रकार के है जान चुके है अब जानते है ये काम कैसे करता है।

प्रोसेसर काम कैसे करता है? (How Does a Processor Work?)

CPU (Central Processing Unit) के तीन भागों हैं:

ALU (Arithmetic and Logic Unit): यह सभी अंकगणितीय गणना करता है, ALU चिप CPU का एक स्मार्ट हिस्सा है जो संपूर्ण अंकगणित और तर्क कार्य करता है जैसे कि जोड़ना, घटाना, गुणा करना और विभाजन करना। यह तर्क आदेश भी पढ़ता है जैसे कि OR, ANDऔर NOT, Control Unit ALU को निर्देश भेजकर कार्य करने के लिए कहता है। Control Unit द्वारा नियुक्त किए गए कार्य को पूरा करने के लिए ALU रजिस्टरों से डेटा लेता है ALU चिप में प्रोसेसिंग का अंतिम चरण है।
CU (Control Unit): यह कंप्यूटर की सभी गतिविधियों को नियंत्रित करता है। यह कंप्यूटर के अन्य भागों को बताता है कि उन्हें क्या करना चाहिए। नियंत्रण इकाई(Control Unit) माइक्रोप्रोसेसर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है क्योंकि यह एक माइक्रोप्रोसेसर की पूरी प्रक्रिया को नियंत्रित करता है। यह Decode Unit से निर्देशों पर सीपीयू के एक अलग हिस्से का उपयोग करके निर्देशों का विश्लेषण, और निष्पादित करता है, यह Control Signals बनाता है जो अंकगणित तर्क इकाई (ALU) को बताता है और रजिस्टरों कैसे संचालित होता है, किस पर चल रहा है, और परिणामों के साथ क्या करना है Control Unit सुनिश्चित करता है कि सही समय पर सबकुछ ठीक होता है।
MU (Memory Unit): यह डेटा और निर्देशों अस्थायी रूप से संग्रहीत करता है। जब कंप्यूटर कार्यशील होता है सरल शब्दों में जो कंप्यूटर डाटा को प्रोसेस करता है तो मेमोरी यूनिट डेटा और निर्देशों को अस्थायी रूप से संग्रहित करने में होता है। अब आप कंप्यूटर प्रोसेसर क्या है ? और उसके कार्यप्रणाली को समझ चुके है अब प्रोसेसर बनाने वाली कंपनिया कौन-कौन है? हम जान लेते है।

प्रोसेसर बनाने वाली कंपनिया कौन-कौन है? (Processor Manufacturers Companies)

Intel और AMD दो बड़े नाम है प्रोसेसर्स बनाने वाली कंपनियों में लेकिन ARM processors आज भी ज्यादातर स्मार्टफोन में इस्तेमाल किया जाता है, Qualcomm और MediaTek अभी भी शीर्ष पर है। MIPS एक अन्य प्रकार की प्रोसेसर आर्किटेक्चर (Architecture) है, जो मुझे लगता है कि नेटवर्किंग (Networking) डिवाइसों में ज्यादातर प्रयोग किया जाता है। मुझे आज भी याद है ये बात 2009 की है, मेरी पहली पीसी में Intel Pentium 4 प्रोसेसर था जिसपे में Microsoft Windows XP ऑपरेटिंग सिस्टम बहुत मजे से इश्तेमाल करता था।इस दुनिया में चारों ओर प्रोसेसर्स काफी अलग-अलग कंपनियों के उपलब्ध है मगर Intel और AMD अपनी विशेषताओं के साथ बहुत लोकप्रिय हैं वहां अन्य लोकप्रिय प्रोसेसर्स निर्माता भी हैं जो अभी भी चुपचाप अपना काम कर रहे हैं जैसे Qualcomm, NVIDIA, IBM, Samsung, Motorola, Hewlett-Packard (hp), Dell, Acer, VIA, Marvell, Global Foundries, Media Tek, Atmel, Freescale, MSNCC Microcell, Transmeta, Cyrix, Rockchip इत्यादि।